뇌란 무엇인가? : What is the Brain?

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1. 인간 뇌의 기본 구조와 구분

인간의 뇌는 무게 1,300 g 전후의 장기이며 대뇌와 소뇌로 구별할 수 있다. 대뇌는 좌우 1쌍의 대뇌반구 (좌뇌와 우뇌), 대뇌변연계와 대뇌 기저핵, 또한 척수와 연락하는 뇌간(Brainstem) 부분으로 구분된다. 뇌간이란 간뇌, 중뇌, 뇌교, 연수를 총칭한 것이다. 소뇌는 뇌 전체의 약 10%로 주요한 작용은 운동조절이고 지적 기능의 작용에는 직접 관계하지 않는다.

~1,300 g

성인 뇌 평균 무게

대뇌 · 소뇌

좌우 반구 & 뇌간 연계

약 10 %

소뇌 비율 (정밀 운동 조절)

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2. 폴 D. 마크린의 3층 뇌 모델 (Triune Brain Model)

“인간의 뇌는 신의 실패작이다. 인간의 뇌가 인간다운 것은 대뇌신피질이 발달한 결과인데, 인간의 뇌 속에는 파충류의 뇌와 하등 포유류의 뇌가 여전히 공존하고 있기 때문이다. 그래서 인간은 이성과 본능의 상극 때문에 끊임없이 괴로워한다.”

— 대뇌생리학자 폴 D. 마크린 (Paul D. MacLean)

폴 D. 마크린은 진화의 과정에 따라 뇌를 세 개의 층위로 분류하였습니다. 이것이 바로 유명한 마크린의 3층 뇌 모델(Triune Brain)입니다.

1층 · 가장 오래된 뇌

1. 파충류의 뇌 (Reptilian Brain)

일명 '악어 뇌'라고도 불리며, 수면, 먹는 것(식욕), 성(性) 등 생명 유지에 필수적인 가장 기본적인 생명 활동과 생존 반사를 담당합니다.

2층 · 감정과 본능

2. 고대 포유류의 뇌 (Paleomammalian)

일명 '말 뇌'라고도 불리며(대뇌변연계), 주로 외적으로부터 몸을 지키기 위해 시각, 청각, 취각에 의해 받아들인 정보를 처리하고 감정 및 집단 방어를 담당합니다.

3층 · 지성과 이성

3. 신 포유류의 뇌 (Neomammalian)

일명 '사람 뇌'라고 불리며(대뇌신피질), 고도의 이성, 지성, 언어, 논리적이고 창의적인 고차원적 사고를 담당합니다.

<그림> 폴 D. 마크린의 3층 뇌 모델 다이어그램 (파충류 뇌 · 고대 포유류 뇌 · 신 포유류 뇌)

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3. 뇌 이론 고전 선집 (Brain Theory - Reprint Volume)

편집자 (Edited by) : ✎ Gordon Shaw (UCI, Irvine) ✎ Günther Palm (Max-Planck Inst. for Biological Cybernetics, Tübingen)

이 선집(Volume)은 1983년 인공신경망과 뇌 연구에 대한 관심과 출판물이 폭발적으로 증가하기 이전, 두뇌 이론의 기초를 확립한 44편의 기념비적인 고전 논문으로 구성되어 있습니다. 이들 논문은 뇌의 근본 기초 개념, 신경망 동역학(Network Dynamics)의 분석 및 시뮬레이션, 기억(Memory), 정보 처리(Information Processing), 그리고 물리적 스핀 유추(Physical Spin Analogies) 등 광범위한 핵심 주제를 망라합니다.

주요 수록 논문 목록 (Contents) :

1
A Logical Calculus of the Ideas Immanent in Nervous Activity — W. McCulloch & W. Pitts (1943)
2
The Organisation of Neurones: A Co-operative Analogy — B. Cragg & H. Temperley
3
Properties of a Mass of Cells Capable of Regenerating Pulses — R. Beurle
4
Outline of a Theory of Thought Processes and Thinking Machines — E. Caianiello
5
A Memory Storage Model Utilizing Spatial Correlation Functions — J. Anderson
6
A Theory of Cerebellar Cortex — D. Marr
7
Excitatory and Inhibitory Interactions in Localized Populations of Model Neurons — H. Wilson & J. Cowan
8
The Existence of Persistent States in the Brain — W. Little
9
A Theory of the Development of Feature Detecting Cells in Visual Cortex — M. Nass & L. Cooper
10
On Associative Memory — G. Palm
11
On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem — A. Turing (1936)
12
Probabilistic Logics and the Synthesis of Reliable Organisms from Unreliable Components — J. von Neumann
13
Neural Networks and Physical Systems with Emergent Collective Computational Abilities — J. Hopfield (1982)
…
and other 31 classic papers (총 44편 수록)